圖 1 是一個簡單的同步降壓轉換器，用于演示輸出電感中連續和非連續電流的負載瞬態響應。在低至空載的負載狀態下，輸出電感電流都一直保持連續，因為同步整流器允許電感電流在輕負載狀態下反向流動。只需用一個二極管替換底部 FET (Q2)，電路便可轉為非連續。盡管本文介紹的是降壓拓撲結構的區別，但您會注意到所有電源拓撲都有類似的響應。

 

 

圖 1 用于演示瞬態響應的簡單降壓轉換器

 

    圖 2 顯示了輸出電流 700 mA 階躍變化的兩個瞬態負載響應。左邊的線跡為連續情況，而右邊的線跡則為非連續情況。在非連續情況下，瞬態響應比連續情況差了三倍多。同步 FET 用于強制連續運行。但是，也有一些獲得較好瞬態響應的其他方法，包括預加載輸出或者使用擺動電感等。擺動電感用于在低電流時增加電感。這個目標的實現，主要是通過兩種磁心材料：低電流飽和高鐵氧體，以及低電流不飽和粉末鐵氧體。

圖 2 同步運行（左）具有最佳瞬態響應

 

    非連續運行期間，瞬態響應較差的原因是環路特性急劇變化，如圖 3 所示。左邊的曲線顯示了連續運行期間的環路增益。控制環路具有 50 kHz 的帶寬，相補角為 60 度。右邊的曲線為功率級轉為非連續時的響應情況。功率級從連續運行期間的一對復極，變為非連續運行期間的一個單低頻實極點。該極點的頻率由輸出電容器和負載電阻器決定。相比連續情況，您可以看到低頻率下低頻極點引起的相移過程。低頻率下，增益急劇下降，原因是極點導致更低的交叉頻率，從而降低了瞬態響應。

 

 

 圖 3 大量環路增益在非連續運行（右邊）中損失

 

   總之，同步整流可提高效率，同時也能夠極大地幫助瞬態負載調節。它為電源預加載提供了一種高效的方法。另外，相比擺動電感，它還擁有更加穩定的控制環路特性。它提高了傳統降壓轉換器，以及所有其他能夠使用同步整流的拓撲結構的動態性。

下次，我們將討論非隔離式電源的共模噪聲，敬請期待。

 

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